Обзор LCR-F измерителя от Dr. Le Hung
Достался мне недавно бесплатно сломанный компьютер. Он не включался и не подавал никаких признаков жизни, что заставило предположить, что накрылся блок питания. Компьютер фирмы IBM в небольшом горизонтальном настольном корпусе с нестандартной материнской платой и интегрированным питанием. Первый же осмотр выявил несколько вздувшихся конденсаторов. Так как я до сих пор не обзавелся ESR-метром для тестирования конденсаторов, то решил исправить это упущение и собрать один такой.
После изучения существующих схем, выбор пал на вариант, предложенный dr. Le Hung. Мне в нем понравились высокая точность, простота калибровки, широкие диапазоны измерений и неплохой функционал.
Основной недостаток его конструкции в отсутствии исходников кода для микроконтроллера. То есть нельзя расширить функционал, изменить формат вывода, заменить модель или тип микроконтроллера и т.д. С другой стороны, Le Hung предлагает наборы для сборки с прошитым микроконтроллером и проверенными деталями с высокой точностью, что избавляет от необходимости трудоемкой калибровки. Взвесив за и против, решил все же заказать набор версии 4.0 от Le Hung. После оплаты через PayPal и 2-х недельного ожидания тщательно упакованный набор был получен.
Набор не содержит SMD компонентов и очень прост в изготовлении даже новичками. Плата достаточно высокого качества с нанесенной маской, но, к сожалению, однослойная. Это, во-первых, увеличило ее размер, а во-вторых, заставило использовать перемычки. Я насчитал их 15 штук, так что запасайтесь подходящим проводом. Кроме того, на плате не насено шелкографии, поэтому постоянно приходится сверяться с прилагающимся рисунком платы, что, конечно, увеличивает вероятность ошибок монтажа. Вот фотография платы:
А это весь набор:
Мне не удалось подобрать идеально подходящий корпус под эту плату и отверстия в ней, из чего я сделал вывод, что плата не делалась под какой-либо готовый корпус известных производителей. Экран, батарейка и смонтированный на плате переключатель заставили поломать голову при выборе корпуса. В итоге я остановился на корпусе «Serpac-273». Он несколько великоват для этой платы, но имеет отсек для 9В батарейки, а его высота позволяет установить диплей. Кроме того, при установке платы на 6 или 8мм стойки штырь переключателя выступает из крышки как раз на нужную высоту для установки на него ручки. Посадочные отверстия платы не совпадают с имеющимися в корпусе, так что пришлось просверлить их в основании и замаскировать ножками. Вот что у меня получилось:
В наборе использованы несколько конденсаторов российского производства. Они обладают стабильностью характеристик и высокой точностью. Le Hung сообщил мне, что он тестирует каждый из них, так что проблем с ними быть не должно.
Все микросхемы устанавливаются в панельки, что облегчает задачу новичкам.
В наборе используются дешевые электролитические конденсаторы G-LUXON, и если для большого биполярного конденсатора с его щадящим режимом работы в схеме это может быть обоснованно (поколебавшись, я решил оставить его), то для двух 47uF конденсаторов на входе питания это не лучший выбор. Несмотря на то, что они рабочие (вопрос только в том как долго), я бы советовал заменить их на конденсаторы уважаемых брендов с таким же номиналом. Я отправил оба конденсатора в ящик с прочим хламом — может быть сгодятся когда-нибудь для срочного ремонта при отсутствии под рукой нормальной альтернативы.
Для преобразования питания к 5В используется старый добрый 7805. Если устройство планируется использовать с питанием от сети, то это решение оправдано. Дешево и сердито. Но при использовании батарейки, оно не оптимально. Дело в том, что 7805 имеет 2В падение напряжения. То есть при падении напряжения на батарейке ниже 7В устройство перестанет работать. При этом в батарейке останется еще около 25-30% заряда. Стоимость 9В батареек достаточно высока, чтобы разбрасываться ими, так что я применил более современный преобразователь LF50A с падением напряжения до 0.2В. Это означает, что устройство перестанет работать только когда напряжение на батарейке достигнет 5.2В, а это уже почти 100% ее емкости. LF50A имеет 1% точность, что полезно при питании измерительного прибора. Его цена меньше $1, что окупится на первой же батарейке. Его распиновка в корпусе TO-220 совпадает с 7805, так что модификаций платы не потребуется. Однако понадобится замена входного и выходного байпасных конденсаторов С1 и С11 на соответственно керамический 0.1uF и электролитический 2.2uF. Это тоже не проблема, так как это как раз те самые два конденстора G-LUXON, которые отправились в хлам и их все равно надо было менять. Le Hung предлагает использовать 8.4В аккумуляторы вместо 9В батарейки, но даже в этом случае мне кажется целесообразной замена 7805 на LF50A, так как это увеличит время работы устройства от одной зарядки, а также продлит срок службы аккумуляторов.
Распайка платы прошла легко, благодря маске, большим пятачкам и зазорам между ними. Уже к концу вечера все было готово. Устройство заработало сразу и не потробовало никакой настройки, кроме контрастности дисплея подстроечным резистором. Не понравилось решение по подключению дисплея. Приходится паять ленточный кабель к ножкам разъема (не самое мной любимое занятие). При этом провода паяются не последовательно, что создает дополнительные проблемы и потенциальные ошибки. Вот такая конструкция получается:
Гораздо больше времени заняла упаковка всего этого в корпус, чем сама сборка. Для уменьшения погрешностей, по совету Le Hung, разъемы подключения были припаяны проводами к плате.
Испытание показало высокую точность работы устройства.
Автор устройства Le Hung быстро отвечает на письма и комментарии, что, конечно, является большим преимуществом.
В целом я получил удовольствие от сборки этого «проекта выходного дня» и весьма доволен получившимся устройством:
Имеющиеся недостатки легко устранимы или влияют только на сборку устройства, но не его функционирование. Если вы тоже думаете собрать ESR-метр, то я советую присмотреться к этому набору. До встречи!
